数学模型在中学物理教学中的建构与应用研究

来源 :速读·下旬 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mywindjs
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:數学模型是学习中学物理的一个重要方法和技巧,通过数学模型,可以将物理中的一些抽象的概念和定律以一种更加生动形象的方式展现出来,从而突破物理教学的重点和难点,帮助学生更好的理解学习的物理知识,培养学生良好的物理思维,提高学生运用物理知识解决问题的能力。因此,本篇文章主要结合数学模型的特点,探讨如何在中学物理教学中建构与应用数学模型,从而促进中学物理教学水平的提升。
  关键词:中学物理;数学模型;建构;教学方式
  在中学物理教学中建构数学模型,实际上就是将物理中的问题进行纯数学化过程中的一个桥梁,这也是物理学研究使用数学方法中最为关键的一步。但是,每一类的物理问题所建构的数学模型是不同的,而且建构的过程、方法、步骤都是截然不同的。因此,教师在初中物理教学中借助数学模型来教学时,需要立足于具体的物理知识,对物理原型进行认真仔细的分析,科学合理的简化,在此基础上建立一个合适的数学模型,来辅助物理课堂的教学。
  一、数学模型概述
  所谓的数学模型就是指运用数字、字母、数学符号等建立起数学等式或者是不等式,也可以是通过表格、图框、图形等来对客观事物的外在特征和内在联系进行藐视的一种模型。广义上的数学模型,可以泛指一切和数学概念、公式、定理以及运用到算法系统都可以称之为数学模型。而狭义上的数学模型,则指运用数学公式、符号、算式等这些数学语言来对客观事物的特征、本质、归来吧进行表现和揭示的一种具体的方法。数学模型和物理研究的对象特征之间存在一定的数量关系。这种数量关系相互依存,是借助数学形式来对物理现象的概括和表达,是对物理规律的一种结构体现,在物理教学的过程中起着一个非常重要的作用。在中学物理教学中运用数学模型,能够更加简单、精确的来表达和展现物理的规律。中学物理中很多的定律、定理都是用数学公式或者是数学方程式来表达的,离开特定的数学模型,物理学就很难进行更深入的研究,无法探寻物理现象的本质。
  二、数学模型在物理教学中的建构和运用措施
  1.深入分析物理现象,确定数学关系
  中学物理教材中,大部分的物理现象都直接给出了数学模型。但是如果学生没有明白这种数学模型是如何得到了,会给他们的物理学习带来一定的挑战。他们没有参与到这个探究过程中,所以只能够靠死记硬背来进行物理的学习,使得物理学习效果不尽人意。因此,在进行物理教学是,教师要引导学生一起对物理原型进行深入分析,选择合适的数学语言、数学关系来对物理基本量和基本量之间的关系进行表示。构建一个能够正确的反映和表示物理本质和物理规律的数学模型,需要教师和学生对物理原始的现象进行一个深入细致的观察和分析,也就是分析该物理研究对象或者是物理过程中所蕴含的规律和特点,然后在数学知识的指导下,寻找合适的可以用数学语言来表示的基本量,在此基础上确定基本量之间的关系,从而建立一个科学的数学模型。
  2.科学简化物理过程,确定物理模型
  当确定了数量关系后,教师还要和学生一起运用科学的抽象方法,将复杂的物理过程进行理想化和简化,从而抽象出特定的物理模型,这个过程在建构数学模型的一个重要步骤。任何一个物理过程涉及到因素都是多样的和复杂的,这些因素之间又可能存在着相互联系和相互制约的关系。所以,在研究物理现象的过程中,教师要培养学生良好的记录习惯,及时的记下哪些因素可能起决定作用,哪些因素的影响比较小,这样在抽象的过程中,可以重点的关注主要因素,而对次要的因素进行忽略,从而可以抓住问题的实质和关键。从实际物理研究出对物理模型进行抽象,这是建立数学模型的重要基础,也是关键一步。例如,在研究地球是如何围绕太阳进行运动时,可以暂时将地球自转、地球和太阳的线度这些因素忽略,这样就可以将地球公转的问题简化为一个质点在万有引力作用下绕另一个质点的运动。
  3.建立合理的物理模型,抽象出数学模型
  当确定了物理模型,就可以更加实验的数据,抽象出相应的数学模型。在利用了一个相对理想化的研究方法对一个切实存在或者发生的物理现象、物理过程进行抽象化后,得出一个物理模型。这个物理模型将是接下来的研究主体,而不再是以实际的物理现象当做研究的主体了。对涉及到的基本的物理量进行分析,辨别哪些是常量,哪些是变量,然后将分析的结果和实验进行论证和比对,最终可以得出可以反映研究主体本质和规律的一系列的实验数据。最后,只需要对观察实验的结果进行整理归纳,就可以抽象出相应的数学模型了。需要注意的是,在物理教学中建构和运用数学模型是一个复杂、繁琐的过程,需要教师有足够的耐心,引导学生一步一步的参与其中,从而使得物理知识的学习更加的深刻。
  三、结束语
  数学模型在中学物理教学的建构和应用,使得物理的教学更加的简洁、高效能够以一种更加直观、生动的方式在进行物理知识的讲解,这对学生的物理学习积极性是一个很好的调动。教师在建构和运用数学模型的过程中,要重视对学生的引导,重视学生的课堂参与,切实提高学生的物理学习能力,促进初中物理教学有效性的提升。
  参考文献
  [1]徐敬.浅析如何将物理问题转化为数学模型[J].科技咨询导报,2007,05.
  [2]毛勇兵.数学模型在中学物理教学中的建构与应用研究[J].数理化解题研究,2016,06.
其他文献
每当提起华北电力系统的摄影队伍,我总是兴趣盎然,倍感亲切。因为,他们都是我的朋友。我既为他们的成绩而自豪,又为这支队伍目前尚存的不足而焦虑。算来,曾参加1983年中国电力报社组织
随着国家积极发展核电方针的确立,核电标准化建设引起有关各方的高度重视。作者以长期从事电力工程设计评审和标准化工作,参加我国核电工程的建设和有关标准的制定的经验和视
中共中央在《关于加强和改进思想政治工作的若干意见》中强调指出,思想政治工作“必须坚持从实际出发,增强针对性和实效性。”而对于很多国有企业,存在着对思想政治工作重要
目的建立无梗五加根挥发油指纹图谱的测定方法。方法采用GC法进行色谱分离,用相似度评价软件处理数据。采用HP-5毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25μm),程序升温,流速1.5 m L
高等教育国际化是积极参与国际竞争的重要基础手段,也是当前全球高等教育发展的趋势.高等教育国际化视角下的人才培养可以通过更新国际化人才培养教育理念,优化课程体系与教
为彰显移动式对讲机对肿瘤科病区噪音及行走负荷的影响探究价值,本文以个人工作经验为基础,结合国内学者研究成果,归纳移动式对讲机在肿瘤科病区中应用机理.基于此,着重探究
摘 要:本文通过对山区县中学化学实验教学一些看法,揭示了实验教学中存在的问题并针对性的提出了一些可行性措施。使化学实验教学能更好的服务于课堂教学,能顺利完成山区县的化学实验教学任务。  关键词:山区县;实验教学;精心准备;改进;家庭实验;选做实验  我们山区县的学校现状是初、高中课本原有的化学演示实验,很多学校往往无法顺利进行,不是缺少仪器,就是缺少药品,教师重视不够,嫌麻烦。同时,课本中有些知识
班集体是个整体,班主任则是整体的关键部分,班主任的作用决定整体,甚至影响学生的一生,因此在校学生最幸运的莫过于遇上敬佩喜欢的班主任。那么,班主任如何做一位受学生欢迎
本文对核工业标准化研究所推出的“核电标准体系方案”按标准部类列出的国际/国外参照标准进行了统计分析,希望所作分析与所得结论对有关方有参考价值。 In this paper, the
融资租赁是现代经济条件下金融领域不断进步的产物,在西方经济发达地区融资租赁已经成为紧随银行信贷的第二大融资渠道,这些年融资租赁业开始在我国崭露头角。但是由于我国融